相干通信系統信道間非線性補償算法研究

《相干通信系統信道間非線性補償算法研究》是依託天津大學，由趙寧波擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：相干通信系統信道間非線性補償算法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙寧波
• 依託單位：天津大學

項目摘要

隨著數位訊號處理（DSP）技術的發展，相干光通信近來再次成為了研究熱點。信號光在光纖中傳播時同時受到色散和非線性作用的影響，造成信號損傷,限制了傳輸容量。減輕或補償這些損傷是光纖通信研究中的一個重要的組成部分。可以利用後向數字傳播（DBP）方法通過計算對信號進行反演，對信號損傷進行補償。但是DBP方法，尤其是在WDM系統中，計算量巨大，目前難以承受。所以，如何通過算法改進減少計算負擔成為了目前相干光通信非線性補償研究中的關鍵和核心問題。DBP方法基於解非線性薛丁格方程，目前最有效的方法是分步傅立葉方法。它的計算複雜度反比於計算步長。對於WDM系統，目前最先進的走離算法可以將步長的限制放寬到色散長度。本項目擬在此基礎上，利用微擾理論研究信道間非線性相互作用，推導非線性相移計算公式，並據此設計新型的信道間非線性補償算法。算法的步長可以突破色散長度的限制，有望將計算複雜度降低一個數量級。

結題摘要

隨著數位訊號處理（DSP）技術的發展，相干光通信近來再次成為了研究熱點。可以利用後向數字傳播（DBP）方法通過計算對信號進行反演，對信號損傷進行補償。但是DBP方法，尤其是在WDM系統中，計算量巨大，目前難以承受。近幾年這方面研究陷入困境。通過理論分析，我們將信道內色散和信道間走離效應同時引入分步傅立葉變換方法（SSFM）的非線性相移的計算部分，並設計了相應算法。仿真結果表明，新算法的計算複雜度比此前最先進的走離算法降低了58%，完成了研究目標。我們的工作推動了陷入停滯的WDM系統非線性補償的研究，具有重要的科學意義和套用前景。